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1、 电 荷
第九章 静电场及其应用
电荷的历史
公元前600年左右，古希腊学者泰勒斯就发现摩擦过的琥珀吸引轻小物体。
泰勒斯与琥珀
“顿牟掇芥”指的用玳瑁的壳吸引轻小物体。
公元1世纪，我国学者王充在《论衡》一书中也写下“顿牟掇芥”一词。
电荷的历史
16世纪英国科学家吉尔伯特创造了英语中的“electricity”（电）这个词。
美国科学家富兰克林发现雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同，并定义了正电荷和负电荷。
一、电荷
问题1: 自然界中有几种电荷？它们间的相互作用如何？
正电荷 ：丝绸摩擦过的玻璃棒带有的电荷 负电荷 ：毛皮摩擦过的橡胶棒带有的电荷
任务一：建构概念----模型认知
同种电荷相互排斥
异种电荷相互吸引
一般情况下物体不带电，不带电的物体内部是否存在电荷呢？
原子
原子核
核外电子
质子
中子
（正电）
（不带电）
（中性）
（负电）
（正电）
强大核力（引力）作用，很稳定
原子核一般是很稳定的。离原子核较远的电子容易受外界的作用而脱离原子
实质：电子的得与失
1、原子的构成
2、物体带电的原因
任务二：建构概念----微观探析
(1)金属中原子的外层电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由运动，这种电子叫作自由电子（free electron）
(3)金属导电原因
3、金属的微观结构
(2)失去自由电子的原子便成为带正电的离子（ion），它们在金属内部排列起来，每个正离子都在自己的平衡位置附近振动而不移动。
*金属内有自由移动的电子：自由电子
*每个正离子都在自己的平衡位置附近振动而不移动。
任务二：建构概念----微观探析
二、物体的起电方式
1. 摩擦起电
实质：电子从一个物体转移到另一个物体。
不同物体对电子的束缚能力不同。
摩擦过程中，（对电子束缚能力强的）物体得到电子带负电，
（对电子束缚能力弱的）物体失去电子带正电。
任务三：建构概念----宏观辨识
二、物体的起电方式
原理：同种电荷互相排斥
结构：金属球、金属杆、金属箔等
作用： 检验物体是否带电
粗略判断物体带电的多少
检验电荷的种类
3
1
2
任务三：建构概念----宏观辨识
接触后
再分开
接触后
再分开
结论：
两个完全相同的导体,接触后再分开, 二者将原来所带电量的总和平均分配。
（遵循 先中和 再均分）
2、接触起电：把带电体与中性导体接触，使中性导体带电的过程。
实质：电荷从一个物体转移到另一个物体。
任务三：建构概念----宏观辨识
任务三：建构概念----宏观辨识
---由闭合变为张开
---仍然张开
---箔片闭合
演示：一对用绝缘柱支持的导体A和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在下部的两片金属箔是闭合的。
3、感应起电:把电荷移近不带电的导体，可使导体带电的现象。
实质:电荷从物体的一部分转移到另一部分。
问题1：把带正电荷的带电体C移近导体A，金属箔有什么变化
问题2：此时把导体A和B分开，然后移开C，金属箔有什么变化
问题3：再让导体A和B接触，又会看到什么现象 这说明A和B带的是同种电荷还是异种电荷 是否有新的电荷产生？
三种起电方式的比较
摩擦起电 感应起电 接触起电
产生条件 两个不同物体摩擦 带电体靠近导体 带电体与导体接触
现象 两个物体带上 等量异种电荷 导体两端出现 等量异种电荷 带相同电性的电荷
本质 思考：各种起电过程是否是创造了电荷
自由电子的转移
任务三：建构概念----思维进阶
三、电荷守恒定律
表述一：电荷既不能创生，也不能消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，系统的电荷总量保持不变。
表述二：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变的。
它是自然界重要的基本规律之一
任务三：建构概念----守恒思想
（1）电中性物体中有无电荷存在？
（2）所谓的“电荷的中和”是不是正、负电荷一起消失了？
（3）对于“电荷的总量保持不变”中的“电荷的总量”怎么理解？
（1）电荷的多少如何表示？它的单位是什么？
（2）什么是元电荷？元电荷的数值是多少？
一个电子就是一个元电荷吗
它的数值最早是由哪位物理学家测定的？
（3）物体的所带的电荷量是任意数值吗？
（4）什么是比荷？电子的比荷是多少？
思考与讨论
元电荷最早由美国物理学家密立根测得。
电子的比荷为：
四、电荷量
一个电子或质子所带电量绝对值等于元电荷。
3、比荷：电荷量与质量的比值叫做比荷（也叫荷质比）
1、元电荷：最小的电荷量
2、所有带电体的电荷量都是e的整数倍，即q=ne（n为整数）。
电荷量是不能连续变化的物理量。
课
堂
小
结
谢谢
大家

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